水泥粉磨工艺改造技术要点分享概要

水泥粉磨工艺改造技术要点分享 摘要:我国能源形势相当严峻,建材工业的现状与可持续发展要求有较大差距。 目前新型干法水泥生产线已经成为水泥工业的发展主流,粉磨新技术应用起到很重 要的推动作用。随着水泥新标准的实施,下游用户对水泥质量要求的提高,节能降耗 减排工作力度的加大,粉磨的任务还是很重。正如曾学敏会长刚才谈到的水泥生产 原来讲“两磨一烧”,现在应该讲是“三磨一烧”,原来可能忽略了煤粉制备,这部分节能 降耗也应该提到日程上来。今天重点谈水泥粉磨部分。 我国能源形势相当严峻,建材工业的现状与可持续发展要求有较大差距。目前 新型干法水泥生产线已经成为水泥工业的发展主流,粉磨新技术应用起到很重要的 推动作用。随着水泥新标准的实施,下游用户对水泥质量要求的提高,节能降耗减排 工作力度的加大,粉磨的任务还是很重。正如曾学敏会长刚才谈到的水泥生产原来 讲“两磨一烧”,现在应该讲是“三磨一烧”,原来可能忽略了煤粉制备,这部分节能降耗 也应该提到日程上来。今天重点谈水泥粉磨部分。 一、水泥粉磨新技术与装备的发展现状 水泥粉磨的三大经典技术: 1.辊压机技术 辊压机技术在我国研究应用了二十多年,技术日趋成熟,基本解决了应用的一系 列关键技术问题,尤其是对工艺技术的深入研究和主机可靠性的提高,辊压机系统的 运转率,已经可以达到球磨机的水平。辊压机挤压粉磨工艺主要有:预粉磨工艺、联 合粉磨工艺、半终粉磨 工艺、终粉磨工艺。目前在我国水泥厂,技术改造过程中常采用的技术的是预 粉磨工艺(早期和联合粉磨工艺。截止 2008 年底,国内大型熟料辊压机的开发情况: 合肥院已开发出了辊径 1.6m、辊宽 1.4m、装机功率 2240kW 的辊压机;天津院、中 信重工、成都利君开发出了辊径 1.7m、辊宽 1.1~1.2m、装机功率达 2000kW 的辊 压机。合肥院在成功开发 HFCG160-140辊压机的基础上,近期又开发出了辊径 1.8m、辊宽 1.6m、装机功率 3200kW 目前国内最大规格的熟料辊压机(HFCG180- 160。 2.高效选粉机技术 在闭路水泥粉磨系统中,高效选粉机性能的好坏直接影响水泥粉磨系统的技术 经济指标。到目前为止,合肥院已自主研发出了 DS-4500高效选粉机,处理风量 270000m3/h,产量达 200~250t/h。对大型选粉机进行技术改造主要是在下面几个方 面:①撒料的改进;②进风的改进;③转子的改进;④导向叶片的改进;⑤三次风的改 进。选粉机整个分级过程可以分为三个阶段或者说三个环节:分散、分级、收集。 收集由于采用了新型高效收尘器,可以说已经解决了,现在重点解决的是分散、分级, 各个科研单位或公司追求的角度不同,具体做法也各具特色。 3.球磨机节能改造技术 大型球磨机主要是采用高细高产磨技术,技术核心是采用磨内筛分装置、小规 格的研磨体,闭路磨也可以移植这种关键技术,我们在 Ф3.8、Ф4.2 磨机上已经进行 的推广应用。 二、水泥粉磨技术改造要点 1.开闭路粉磨工艺的选择 随着水泥生产线的规模越来越大,球磨机的规格也越来越大,但不同地区技术水 平差距较大,所以采用技术也不能是唯一的。比如亚东水泥厂前后都采用立磨,他可 能是想到以后二十年或者三十年,但一些中小型企业还要不要因地制宜了,是不是其 他的技术就不能用了?经常有人问,开路磨闭路磨怎么选择,就目前粉磨站的规模,包 括水泥生产线在线的规模,根据我的经验,大致可以这么划分:磨机直径≤Φ3.2m,既可 采用开路,也可采用闭路工艺;磨机直径≥Φ3.4m,宜采用闭路工艺。 关于水泥粉磨工艺开、闭路之争,实际是颗粒分布和水泥强度之争。早期尤其 在立窑兴盛时,小磨机+老式选粉机及采取控制筛余作为质量控制手段,确实出现过 闭路磨水泥早强偏低的问题。但随着高效选粉机+球磨机节能技术的发展及采用比 表面积作为质量控制手段,水泥强度问题已不存在了,大型水泥磨粉磨工艺采取闭路 居多,开闭路共存。闭路磨产品细度和产品温度可控制,避免了石膏过渡脱水,且闭路 磨适合生产多品种水泥,对物料水分的的适应性强。 2.中长磨是否适合闭路 新标准实施之后,对水泥质量要求提高,长径比 3~4甚至 4 以上的中长磨及长磨 也适合闭路粉磨。物料在磨内停留时间适当延长,有利于细粉量的增加、水泥质量 的提高。但磨内的调整非常关键。 3.大型球磨机闭路系统改造 随着水泥生产的规模不断扩大,球磨机也超着大型化发展,原来采用高效选粉机 的一般闭路生产工艺(即将磨尾排风引入选粉机一次风口在实际使用中出现了一些 问题。在上世纪 80年代末 90年代初,我们说新型选粉机出来以后,工艺流程简单了, 磨机废气直接进选粉机了,不需要单独通风了,对磨机通风还有好处。大型化以后出 现的问题:大型水泥磨或者大型磨机相对于产量的提高,通风减弱了,容易造成大型磨 机出磨水泥的温度偏高。刚才讲工艺流程简单了,对于小型磨机来说,通风量不大,粉 尘浓度不高;对于大型磨机来说,磨尾废气量还是比较大的,通风又不好,更希望通风 多一些,多拉一些风,就更容易多带出一些粉尘,在选粉机风道包括管道里面容易沉降, 长期的沉降,阻力的增加,加剧选粉机叶片的磨损、壳体的磨损。磨机、选粉机、收 尘器组成全负压的系统,排风机的全压较大,收尘器承受的负压大,漏风较多,锁风不宜 解决。解决办法是采取磨机通风收尘系统与选粉系统分开的新工艺流程,同时增设 磨尾高效静态分离器。 磨尾收尘系统实行两级收尘,大型磨机以生产高标号水泥为主的企业就非常显 示出它的优势了,为什么呢?因为磨机通风不良要加强通风,磨内通风单独一套,互不 干扰,相互独立,经过一级预收尘后进袋收尘,保证了收下的细粉不再进磨机和选粉 机。我发现有不少厂尽管采用了分开收尘,但还是采用一台收尘器,由于企业担心收 下来的细粉偏粗影响成品水泥质量,把细粉又回到提升机进选粉机了,增加了选粉机 的负荷,而这里面绝大多数都是成品,磨内风速加快可能 会带进一部分粗粉,磨尾增设高效静态分离器,它以 45μm粒径控制,筛余可在 8~10%,按照这个来处理,保证袋收尘收下来的粉尘不再进选粉机,提高了选粉效率。 关于大磨机内部配置优化,有两点要引起注意: 一是填充率问题。在大磨机设计时,由于注意到磨机通风要加强的问题,所以把 进料装置以及隔仓板、出磨篦板的中心圆设计的比较大,但忽视了研磨体的填充率 问题。如填充率上不去,达不到要求的装载量,系统产量肯定要受影响曾遇到投产以 后发现装载量上不去的问题,作为水泥企业业主来讲在采购时要特别关注这一点。 从道理上讲,研磨体适当多装一点,对提高产量、降低能耗有好处。 二是衬板问题。大家从球磨机粉磨原理上知道:大球磨大料、小球磨小料,极端 地讲,把磨机分成无限等分,每一仓只用一种规格的球是最理想的,但不可能也不现实, 分仓也是根据磨机特点让球和料更好地适应。大型磨机一般分两仓,二仓一般用分 级衬板,这种分级衬板设计是非常有讲究的,选型也很讲究,可能同一种衬板,在某一个 企业很好,在另外一个企业可能会出现反分级,如果出现反分级,粉磨效率会急剧下降, 效果甚至还不如普通的波纹衬板。一旦产生反分级,现场很难处理,对粉磨效率影响 较大。分级衬板是一种很好的节